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收藏版！經(jīng)典水處理知識(shí)點(diǎn)的*解析
閱讀：34 發(fā)布時(shí)間：2022-2-11收藏版！經(jīng)典水處理知識(shí)點(diǎn)的*解析：1水處理系統(tǒng)中幾個(gè)基本概念：TDS、SDI、LSI、KSP
答：
TDS ：總?cè)芙夤绦挝铮ㄒ话愫偷V化度近似）
SDI ：污染指數(shù)是衡量系統(tǒng)預(yù)處理效果的指標(biāo)，SDI<6.7，對(duì)深井水（well water） 而言，反滲透裝置對(duì)進(jìn)水 SDI 要求為 SDI<5。
LSI ：Langelier Saturation Index, Langelier 指數(shù)是衡量反滲透裝置結(jié)垢傾向的，LSI=0，系統(tǒng)無結(jié)垢、無腐蝕傾向；LSI>0，系統(tǒng)有結(jié)垢傾向；LSI<0，系 統(tǒng)有腐蝕傾向。對(duì)反滲透系統(tǒng)而言，LSI 值要求不大于 0。系統(tǒng)的 LSI 值可用加酸來降低，也可減少系統(tǒng)水回收率來降低。
Ksp ：溶解度平衡常數(shù)，反滲透裝置對(duì)原水中的溶劑、溶質(zhì)選擇透過，在濃水側(cè) 因溶劑的減少而產(chǎn)生了濃縮，當(dāng)濃水側(cè)溶解固形物濃縮出現(xiàn)因濃度積大于溶解度 平衡常數(shù)時(shí)就會(huì)結(jié)晶析出，對(duì)反滲透裝置帶來危害。增加系統(tǒng)的溶解度平衡常數(shù) 可用加阻垢劑的方式，阻垢劑能夠增加溶解固形物的溶解度。
答：要能有效地控制系統(tǒng)的 LSI 指數(shù)可通過以下幾個(gè)方面：
1 、可通過降低系統(tǒng)水回收率來降低系統(tǒng) LSI 指數(shù)。
2 、可通過投加酸來降低系統(tǒng) LSI 指數(shù)。
3 、可通過投加相應(yīng)的藥劑來增加系統(tǒng)中溶解鹽的溶解度，如投加 TRISPE1000 型阻垢劑。
4 、可通過降低或預(yù)除去水中容易結(jié)構(gòu)的離子，如通過軟化柱軟化系統(tǒng)進(jìn)水。
答：預(yù)除鹽設(shè)備有電滲析裝置、反滲透裝置。
電滲析裝置
反滲透裝置
答：機(jī)械過濾器的選型是根據(jù)系統(tǒng)總進(jìn)水量來選擇過濾器的大小以及組合方式的（一臺(tái)機(jī)械過濾器不夠可選擇多個(gè)并聯(lián)使用以及備用的數(shù)量），機(jī)械過濾器內(nèi)的填料是由許多不同粒徑的精制石英砂嚴(yán)格按從大到小的次序配置而成，因而形成良好的石英砂級(jí)配。
過濾器在剛投入使用時(shí)，過濾效果往往不是很好，是因?yàn)樵趧傞_始時(shí) 過濾器沒有形成“架橋"，所謂“架橋"是指由水中懸浮物組成一道攔截網(wǎng)，該攔截網(wǎng)攔截與其粒徑相當(dāng)?shù)膽腋∥?，繼而攔截粒徑較小的懸浮物，形成一個(gè)先攔截大顆粒物質(zhì)、后攔截小顆粒物質(zhì)的反粒度式過濾過程。過濾器一旦形成“架橋"，過濾效果非常好，隨著投入運(yùn)行的時(shí)間加長，過濾精度越來越高，攔截網(wǎng)越來越厚，進(jìn)出口壓差越來越大，當(dāng)壓差達(dá)到1kg/cm2 應(yīng)對(duì)過濾器進(jìn)行反沖洗，在反沖洗的過程中配有壓縮空氣對(duì)石英砂擦洗，一般的工程經(jīng)驗(yàn)是直徑小于2500mm 的機(jī)械過濾器不需用壓縮空氣；而直徑大于 2500mm 的機(jī)械過濾器必需用壓縮空氣進(jìn)行擦洗才能夠達(dá)到滿意的清洗效果；反沖洗流量一般為過濾器的設(shè)計(jì)容量的 3-4 倍。
石英砂過濾器
活性炭過濾器
纖維球過濾器
多介質(zhì)過濾器
纖維束過濾器
答：精密過濾器的選型是和總進(jìn)水量配套的，根據(jù)總進(jìn)水量來選擇精密過濾器的直徑。 對(duì) 40"5um 過濾精度的濾芯，單根產(chǎn)水量大致為 2m3/h。
濾芯的種類大致有聚丙烯濾芯、蜂房式濾芯、噴熔式濾芯、折疊式濾芯等。
答：水中的金屬離子與陽樹脂上的H+離子交換的結(jié)果使H+離子進(jìn)入水中，因此陽離子交換器的出水是偏酸性的，使水中大部分的HCO3-轉(zhuǎn)化為H2CO3 而進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為 CO2 氣體，由于 CO2 氣體的溶解度較低，一是為脫氣提供了良好的條件，二 是如果不進(jìn)行脫氣，則 H2CO3 將與陰離子交換樹脂進(jìn)行交換，加重了陰離子交換器的負(fù)擔(dān)，縮短了陰離子交換器的產(chǎn)水周期。
通常除二氧化碳器放在陽離子交換器后、陰離子交換器前，也有放在反滲透等一些預(yù)除鹽系統(tǒng)之前，而有的地方卻不用加除二氧化碳器，所有的這些要視用戶的水質(zhì)水型而定。
答：反滲透系統(tǒng)中必需幾種儀器儀表有：
1、 污染指數(shù)儀：用于測量系統(tǒng)預(yù)處理的 SDI 指數(shù)。
2 、濃水流量計(jì)：用于測量系統(tǒng)濃水的流量，和產(chǎn)水流量計(jì)配合使用來確定系統(tǒng)回收率。
3 、產(chǎn)水流量計(jì)：用于測量系統(tǒng)產(chǎn)水的流量。產(chǎn)水電導(dǎo)儀：用于測量系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)（電導(dǎo)率）
4 、壓力表：測量系統(tǒng)進(jìn)水壓力、段間壓力、濃水壓力、產(chǎn)水壓力。
5 、進(jìn)水流量計(jì)：用于測量系統(tǒng)總進(jìn)水流量。
6 、溫度計(jì)：用于測量系統(tǒng)運(yùn)行的溫度。
7、 進(jìn)水 PH 計(jì)：用于測量系統(tǒng)進(jìn)水 PH 值的變化情況。
8 、進(jìn)水電導(dǎo)儀：用于測量系統(tǒng)進(jìn)水電導(dǎo)率，和產(chǎn)水電導(dǎo)率配合使用來確定系統(tǒng)脫鹽率。
9 、氧化還原儀：用于測量系統(tǒng)進(jìn)水中含氧化性物質(zhì)的多少以確定對(duì)系統(tǒng)安全性的 威脅程度。
10 、高低壓保護(hù)開關(guān)：用于保護(hù)系統(tǒng)不在低壓（供水不足）和高壓狀態(tài)下運(yùn)行。
一個(gè)反滲透系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，使用的儀器儀表是與工藝要求和用戶投資情況決定的。正常的反滲透系統(tǒng)只需要產(chǎn)水流量計(jì)、濃水流量計(jì)、產(chǎn)水電導(dǎo)儀、壓力表、 高低壓保護(hù)就足夠了。
答：電滲析裝置是由幾部分組成的，陰膜，陽膜，隔板，電極，夾緊裝置，防漏膠板，酸洗系統(tǒng)，流量計(jì)，壓力表，ABS 管材管件，閥門，可控硅整流柜。
陰膜、陽膜對(duì)水中離子具有的選擇透過性使系統(tǒng)有濃水，淡水，極水之分，即是裝置的脫鹽部分。
隔板的主要材料為聚丙烯，起著支撐陰羊膜并與之形成濃淡水室的作用。
電極主要形成離子交換膜所需的電場。電極由布水頭、多孔板、PVC 邊框組成。
夾緊裝置主要是固定陰陽離子交換膜、電極、隔板等使之成為一個(gè)整體。
防漏膠板是在電極和隔板之間的，起著防止系統(tǒng)在電極邊漏水的現(xiàn)象。
酸洗系統(tǒng)是整個(gè)裝置中*的部分。當(dāng)電滲析裝置產(chǎn)生脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降、操作壓力升高等不正常現(xiàn)象時(shí)應(yīng)判斷系統(tǒng)是由于何種原因如結(jié)垢、無機(jī)物污堵、有機(jī)物污堵等構(gòu)成的而采取相應(yīng)的化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)清洗。
可控硅整流柜是裝置的能量饋入部位，是將工頻交流電通過可控硅整流器件整流為電壓可調(diào)的直流電壓，加在電極上在膜堆內(nèi)形成直流電場以牽引溶液中的陰陽離子產(chǎn)生定向移動(dòng)?？煽毓枵鞴竦闹饕獏?shù)為：整流電壓、工作電流以及整流功率。流量計(jì)、壓力表、ABS 管材 管件、閥門是電滲析的附屬配件，起著顯示電滲析裝置的各種運(yùn)行參數(shù)、水室的接通以及水流方向的切換等作用。
答：
電滲析的優(yōu)點(diǎn)為：
1 能耗低，占地面積小。
2 操作簡單，噪音低。
3 出水水質(zhì)穩(wěn)定，在脫鹽過程中無相的變化。
4 污染環(huán)境小。
5 適用范圍較廣為 200-40000mg/h。
電滲析的缺點(diǎn)為：
1 安裝較為復(fù)雜。
2 脫鹽效果不太*一般為 75%。
3 水回收率低一般為 50%。
答：質(zhì)量好的異相離子交換膜必須具備以下幾個(gè)特性：
1 選擇透過性強(qiáng)。選擇透過性是衡量膜性能的主要指標(biāo)，它直接影響電滲析器的電流效率和脫鹽效果，其選擇透過性大于 85%。
2 膜電阻小。電滲析器由幾百對(duì)離子交換膜組成，因此膜電阻在總電阻中占很大比重，如電阻小則操作電壓低、電流效率高。
3 較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。在陰陽離子遷移的過程中，濃水室會(huì)形成濃度較大的離子溶液；在發(fā)生極化時(shí)， 膜兩側(cè)滯留層 PH 值也要發(fā)生變化，特別是極水參加化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氧化性的氧氣和氯氣，這樣就必須要求膜具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性以延長電滲析器的使用壽命。
4 較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
5 較低的擴(kuò)散性能。
6 對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)具有很高的脫除效果。
答：電滲析的電極分為幾種：鈦鍍鉑電極、鈦涂釕電極、石墨電極、不銹鋼電極；電極根據(jù)電滲析本體尺寸的不同而有所不同，常見的工程用電極規(guī)格有：800×1600mm、400×1600mm、400×800mm、340×640mm 等。
不同的電極材料有著不同的特點(diǎn)：
鈦鍍鉑電極：耐腐蝕性相當(dāng)好，可以在非常苛刻的條件下使用，但鉑的價(jià)格昂貴，資源較少，限制著其在國內(nèi)的推廣。
鈦涂釕電極：是在鈦基體上涂敷釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的化合物，經(jīng)高溫處理后形成其混合氧化物；由于釕（Ru）、銥（Ir）、鈦（Ti）的離子半徑非常接近，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和空間群屬于同一類型，因此在熱處理的共氧化中能形成 RuO2-IrO2-TiO2 的固溶體，具有*的耐腐蝕性能，很適合作為電極材料。
石墨電極：石墨電極很容易被腐蝕，其原因主要有化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨損；石墨作為陽極時(shí)，由于陽極氧化，石墨被氧化為 CO2 或 CO，使其晶體結(jié)構(gòu)被破壞而損壞；在電滲析裝置中石墨電極損耗主要由于機(jī)械作用而造成的，高流速的極水對(duì)石墨有很強(qiáng)的沖刷作用，另一方面電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對(duì)石墨有沖擊作用，加上電化學(xué)腐蝕，往往造成石墨顆粒剝落污染水質(zhì)甚至堵塞極水通道；隨著鈦涂釕電極的出現(xiàn)，石墨電極已逐漸被淘汰。
不銹鋼電極：一般說來，不銹鋼只用作為陰極而不能作為陽極使用，否則因?yàn)樘烊凰卸嗪新入x子，會(huì)導(dǎo)致不銹鋼的陽極溶解生成二價(jià)的鐵、鎳和鉻離子。
正確選擇電極的材料對(duì)于延長電極的使用壽命、降低系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用具有重要的意義，對(duì)于不同水質(zhì)可選用不同材料的電極：
1、 以氯化物為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕電極。
2 、以硫酸鹽為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用鉛板、不銹鋼、鈦涂釕電極。
3、 以重碳酸鈣為主要成分的天然水，可優(yōu)先選用不銹鋼、鈦涂釕電極。
4 、混合離子的天然水，可優(yōu)先選用鈦涂釕、石墨以及鈦涂鉑電極。
答：當(dāng)電滲析的工作電流超過極限電流時(shí)在陰離子交換膜與淡水的界面處產(chǎn)生水電解，生成了 H+和 OH-離子，使這些離子參與了電荷的傳遞時(shí)即產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。
極化的危害簡而言之是使一種電能消耗在與除鹽無關(guān)的電解水上，因而造成電能 的浪費(fèi)，而且 OH-離子進(jìn)入濃水室后和 CO32-及 CaCO3 水垢，使膜和電滲析的性能下降。
極化時(shí)脫鹽室膜面上電解質(zhì)離子的濃度比主體溶液濃度低得多，引起很高的極化電位，而濃水室膜面濃度則比主體溶液濃度高得多，使水中易形成沉淀的離子在膜面上產(chǎn)生沉淀，其結(jié)果是：膜對(duì)表觀電阻明顯增大，電流密度下降， 脫鹽率降低。電流效率下降，因?yàn)楹艽笠徊糠蛛娏飨脑谒碾娊馍?，以產(chǎn)生 H+和 OH-離子代消耗的反離子來傳遞電荷。若陰膜先極化，脫鹽室水離解產(chǎn)生的 H+離子透過陽膜進(jìn)入濃水室，使脫鹽室膜面呈堿性，容易使 Ca2+、Mg2+離子和 CO32-形成 CaCO3 沉淀。若陽膜先極化，脫鹽室水解產(chǎn)生的 OH-離子透過陰膜進(jìn) 入濃縮室，使被陰膜阻擋的 Ca2+、Mg2+離子容易形成結(jié)垢。膜面上形成的沉淀 除了是膜電阻增加、單位產(chǎn)水電耗量明顯增加、水流阻力升高以外，還因溶液PH 值變化使離子交換膜受到腐蝕而縮短了使用壽命。
答：在當(dāng)前的水處理行業(yè)中，濃水循環(huán)頻繁自動(dòng)倒極系統(tǒng)是以可編程控制器為控制核心，以系統(tǒng)產(chǎn)水工藝運(yùn)行時(shí)間為控制函數(shù)，利用電動(dòng)或氣動(dòng)直通閥門、三通閥門來定時(shí)切換濃淡水的水流方向，使淡水始終流入產(chǎn)水箱，而濃水固定排入濃水循環(huán)箱。
在水資源日益匱乏的今天，濃水循環(huán)頻繁自動(dòng)倒極系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義，該系統(tǒng)的水回收率較高可達(dá)到80%（視進(jìn)水水質(zhì)而定），在一些大型的水處理系統(tǒng)中節(jié)水的效果非常明顯。第二該系統(tǒng)的造價(jià)比較低，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)的要求比較低，容易推廣（在一些對(duì)回收率要求較高而又不能夠投入較多資金的企業(yè)或廠礦的水處理項(xiàng)目中比較有競爭力）。